连铸喷嘴磨损寿命的检测.pdf

2006全国板坯连铸技术交流会 连铸喷嘴磨损寿命的检测 宋会江刘晨 斯普瑞喷雾系统(上海)有限公司钢铁部 摘要：简要介绍连铸喷嘴的判废标准、磨损寿命检测和维修管理有关问题。 关键词：连铸喷嘴磨损寿命喷嘴检测 1前言 连铸机的二冷喷嘴一方面是因使用浊环水受水压力、固体颗粒的长期冲刷磨损；另一方面是 在高温、高湿环境下使用，因此磨损是必然的，喷嘴的喷雾性能由于其内孔径的冲刷／磨损会降 低、以至完全丧失；研究还表面：喷嘴内孔径的磨损也是与喷嘴粘接堵塞(最常见的堵塞)有直 接关系。喷嘴磨损后在设计的压力下流量会增加，或在二冷系统自动控制的流量下，入口压力降 低，相应的打击力降低、喷射角变小、喷水分布改变，喷水的散热不均匀会相差3—8倍。 目前生产实际中主要是凭检修人员的经验来判断：一方面可能造成喷嘴过早更换；更多的是 更换不及时，已经严重超差的喷嘴仍然在使用，成为铸坯内裂纹等质量问题的主要形成原因之 一；个别喷嘴磨损、磨损后堵塞，甚至引起漏钢，往往也间接引起更多的喷嘴损坏，造成喷嘴等 备件消耗量增加。 不同喷嘴生产厂；不同结构、材料、加工工艺的喷嘴；相同喷嘴用于不同的用户，喷嘴的磨 损寿命都会有很大区别，因此由喷嘴制造厂提供的冷态磨损寿命意义并不大。只有在特定的钢 厂、特定操作条件下进行定期检测，是确定喷嘴实际磨损寿命的唯一简单、有效的方法。 2连铸喷嘴的判废标准 根据我国有关行业标准，连铸喷嘴的性能偏差规定如下： · 流量：设计值+／-5％； · 喷射角：设计值+0—8。。 · 水流密度应符合要求。 设计值为：水喷嘴压力为0．3Mpa、气雾喷嘴气、水压力均为0．2Mpa。 实际检修时可以根据连铸机生产的品种、质量和不同冷却区的工艺要求适当防宽，但根据热模 拟测试结果和国外实际经验：流量偏差应不超过+／-10％。 116 3喷嘴的检测项目和维修检测装置的选择 喷嘴通常要检测流量、喷射角、喷水分布(水流密度)、喷雾颗粒和打击力等五个主要参 数，但后两个参数的检测，由于设备昂贵、且需要专门培训的人员操作，一般不适合在用户现场 做，而是在喷嘴制造厂和一些大学、研究院所进行。从连铸检修需要考虑，只检测前三项通常就 足够。 喷嘴的维修检测是随结晶器和二冷扇形段等主体设备的检修同步进行的，从喷嘴的离线拆 卸、零件清洗、组装、测试、喷淋管验收，到上线安装使用，再进入下一个循环(附图1)。通过 定期检测，一般用三到六个月，就可以确定喷嘴的磨损规律和寿命，从而为检修更换喷嘴提供定 量的依据，满足产品质晕体系控制的要求。 图1喷嘴磨损寿命检测流程 图2连铸水喷嘴测试装置照片 连铸喷嘴的检测有全自动的检测装置，但其造价比较高。对于只要求不同压力下的流量、喷 射角和喷水分布的维修检测则要简单得多。如图2所示，维修检测装置通常有以下儿部分组成： 压力表：喷嘴入口压力是喷嘴使用和检测的最基本参数，因此水、气压力表的检测和显 示精度都特别重要。实际生产也是如此，尤其是连铸二冷系统调压阀后的压力。压力表测量精度应 高丁l级。 水流量计：由于连铸喷嘴的常用流量在卜一5升／分，流量很小，要求+／二5％的流量允许 偏差也很小，所以流量计的检测精度也要高于1级。流量检测方法有两个选择：如果资金允许则用 流量计，因为价格比较高；也可以用收集法检测液体流量，虽然检测操作比较麻烦、慢，但可以确 保检测精度，费用少。 t 水泵、水箱、阀组、过滤器等。无论是从使用方便，还是节水考虑，检测装置』{j水都应 该循环；气雾喷嘴还需要供气管路、调压阀。 集水槽、量杯(台称)、量角器(样板)、秒表、喷嘴转换接头等_L器具。 117 4喷嘴的检测方法 4．1检测前的清洗 喷嘴属于精密零件，所以在拆卸和清洗时要特别注意不要损坏内孔和头部出口。需要注 意的几点： 喷嘴只能放在中性溶液里浸泡，软化和溶解堵塞物；不能放在酸液中，那会造成喷嘴的 彻底损坏、报废。 喷嘴内部的堵塞物要用比喷嘴软的物体(如硬毛刷、木质刷、塑料刷)进行清理，不能 用硬的东西(如金属刷、刀具或焊条头部)来清理，以免喷口发生永久性损坏。 清洗后要用风枪吹干后，再组装好、进行测试。 4．2喷嘴入口压力测定 水箱加满水、喷嘴安装好后，打开水泵，用调压阀，或回水阀调整喷嘴入口压力到要测量的 值。测气雾喷嘴还要调好气体压力。测试前一定要校正好压力表。 4．3喷嘴流量测定 如前所述，用流量计；或收集法测定单个喷嘴或一组喷嘴的流量。 4．4喷嘴喷射角的测定 喷射角有两中测定方法：一是用专用的量角器，可以精确测定每个喷嘴喷射角的数值。对维修 来讲，只需确认合格、或不合格时，就可以用如图所示的样板进行判定。 连铸喷嘴喷射角检测样本示意图 118 4．5喷嘴喷水分布测定 单个喷嘴，或相邻喷嘴的喷水分布(水流密度)是用集水槽测定。’有两种不同的集水槽：